多堆多機核動力裝置協調控制策略分析.pdf

1、核能經過幾十年的發(fā)展利用,由于其極高的能量密度,能量釋放的過程中不需要氧氣及無CO2,SO2等污染氣體放出的優(yōu)點,已經被廣泛利用。但由于在核裂變的過程中,會產生放射性,這也增加了其系統的復雜性。多堆多機核動力裝置由于其相對于大型單堆核動力裝置有著很好的固有安全特性、模塊化生產的便捷性以及相對占用的空間小等優(yōu)點,有著很好的發(fā)展前景及研究價值。但多堆多機核動力裝置的控制系統也要比單堆系統更復雜。本文在建立多堆多機核動力裝置仿真模型的基礎上,

2、對其進行了控制方法的研究。
　　由于多堆多機核動力系統十分復雜,對其控制系統引入大系統控制中的協調控制思想。并針對所要的研究內容,在協調控制理論和分層遞階控制理論的基礎上,構建基于多堆多機核動力裝置的分層分布式控制系統的結構,它包括了整個系統的總協調控制系統,以及具體的相關部件(例如反應堆堆芯、蒸汽發(fā)生器、穩(wěn)壓器等部件)的控制方法,在此過程中,不同的部件分別采用了PID控制以及智能模糊控制等方法,并將上述所設計的控制器用于局部控制

3、級,設計了多堆多機核動力裝置的三階協調控制系統。
　　在完成多堆多機核動力裝置協調控制系統的基礎上,并不能直接對其使用,而是需要進行驗證。本文是通過對多堆多機核動力裝置建立實時仿真模型,并將控制系統添加進實時仿真模型中,對其進行驗證。而由于多堆系統十分龐大,對其建立動力學特性的精確描述很難達到。只能通過合理的簡化與近似處理,采用機理分析(理論)或實驗的方法(系統辨識),建立滿足一定精度要求的動態(tài)特性數學模型。在建模過程中,對多堆多

4、機核動力系統采用模塊法建立仿真模型,在系統相關模塊建成之后,對其進行聯調,并假設建模過程中所涉及的同一參數是相同的,建立起多堆多機核動力裝置的動態(tài)仿真模型,并對其動態(tài)特性進行仿真分析。
　　在最后,分別對單堆的協調控制與非協調控制進行了60％~90%的升降負荷分析,以及多堆協調控制情況下,單臺汽輪機的負荷從滿負荷降到50%負荷的工況和由50%功率負荷升到滿負荷的工況,以及單座反應堆停堆工況等的分析、驗證。結果證明,協調控制策略具有